摘要: 电磁污染是一种无形的污染，已成为人们热切关注的公害，给人类社会带来的影响已引起世界各国重视。吸波材料对民用和军用领域均有重大意义，但传统的吸波材料难以满足优良吸波材料所应具备的“薄、轻、宽、强”的特点。因此，制备新型吸波材料势在必行... 展开 电磁污染是一种无形的污染，已成为人们热切关注的公害，给人类社会带来的影响已引起世界各国重视。吸波材料对民用和军用领域均有重大意义，但传统的吸波材料难以满足优良吸波材料所应具备的“薄、轻、宽、强”的特点。因此，制备新型吸波材料势在必行。而硼碳氮(BCN)材料由于其具有优异的热学、化学稳定性和可灵活调节的介电性质，从而被认为是有良好前景的、可应用于临界马赫数飞行器的一类电磁波吸收材料。 本文首先利用Materialsstudio的CASTEP模块对可能的一些元素比例的BCN材料的分子结构进行模拟验证，研究发现BCN材料的介电常数的实部与虚部随着B、N的元素比例升高而下降。利用实验进行验证，通过单体聚合的方法，在三氯化硼、环己胺和乙二胺的混合溶液中通入三氯化硼气体从而制备出固态BCN先驱体，并研究其可能的聚合过程。然后对制备的先驱体进行高温裂解，通过改变不同的先驱体反应物配比(环己胺：乙二胺)、不同的热处理工艺(管式炉加热、感应加热炉加热)以及不同的热处理参数(加热速率、加热最高温度)对制备的BCN材料的结构及吸波性能进行研究。研究表明管式炉制备的BCN材料随着最高加热温度的升高，氮元素逐渐从BCN体系中脱离里出来或形成更稳定的BN/C结构。当环己胺：乙二胺(Cyclohexylamine:Ethylenediamine)的摩尔比为2：1，最高加热温度1000℃，加热速率5℃/min时BCN材料具备最佳的吸波性能，在9.76GHz反射损耗值达到-60.36dB，此时的有效频宽达到3.52GHz。而利用感应加热炉制备BCN材料，利用红外测温得到其加热最高温度为1000℃左右，升温时间120s。制备的BCN材料在频率为6.48GHz、厚度5.5mm处反射损耗达到-20.81dB，其最大吸波频宽为5.5GHz(RL值lt;-10dB)。同时，实验制备的BCN材料元素含量与复介电常数的实部(??)和虚部(??)的关系与第一性原理计算得到的结果很好的符合。 收起